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煤礦井下無線通信系統綜合解決方案
[ 錄入者:admin | 時間:2011-12-27 02:24:24 | 作者: | 來源: | 瀏覽:1646次 ]

  隨著國家和政府對煤炭行業安全生產的日益高度重視,企業的安全可靠的通信系統建設也被列為所有工作的重中之重。中興通訊作為通信設備提供廠商,依靠自身強大的通信產品研發能力專門為煤炭行業研制開發出了性能質量優越,功能應用全面的井下無線通訊系統和終端設備,提出了一整套安全、經濟、先進、有效的綜合通信網絡解決方案。

一、用戶需求
  
近幾年煤炭企業頻繁發生重特大安全生產事故,給國家和人民帶來巨大的生命財產損失,政府和企業因此共同將煤礦安全生產的信息化工作提上空前的高度。煤礦企業的調度通信和行政通信系統經過多年建設和發展,雖取得了較大的成效,但是缺乏成熟的井下移動通訊解決方案。礦井工人和工作人員的實時無線語音數據通信要求非常迫切,井下人員所處位置更新、井下生產的動態數據上報、地面通知的實時下達等都顯示出井下通信系統業務的特殊性和重要性。根據這些業務要求,中興通訊開發出了基于PHS(無線公話系統)技術的、專門用于井下安全生產的通信系統KT25型設備。該系統設備能夠解決礦井語音通信、人員監測、定位、數據傳輸等的綜合應用問題。

二、網絡結構
  
網絡拓撲結構如下:

 

 

ZXPCS系統由核心控制設備CN、操作維護中心OMC、基站控制器CSC、基站CS和無線移動終端PS組成。CN通過七號信令或者中國1號信令和原PBX相連。從結構層次上分,中興防爆PCS系統由無線接入層、核心控制層和業務提供層構成:
1
)無線接入層:
  
由基站控制器子系統iCSC/CSC、基站CS和終端PS組成,為PHS用戶提供無線接入的通道。集成基站控制器iCSC提供內部接口與交換單元相連,使用戶通過本地網進行話音的呼入呼出控制,提供集線控制功能。從交換單元輸出的信號在集成基站控制器進行數字復用和協議處理后,通過光纖、微波或銅纜傳輸鏈路傳送至基站控制器CSCiCSC的交換網板是8K×8K的,允許接入基站控制器數為50,最大可到64,系統最大話務量為1350Erl,忙時呼叫次數BHCA達到135K
  
基站控制器CSC的功能是對基站CS進行控制,執行信令轉換、分配話音和信令時隙,提供話音路徑的集線處理,實現本地各基站之間的漫游切換,同時對多個基站進行動態頻率分配和信道分配,并配合系統完成移動用戶的鑒權結果比較。CSCiCSC提供2M接口,向基站CS提供ISDN接口完成話音路徑的集線處理,實現本地CS之間的漫游切換,CSCPCM中提取同步時鐘,同步所有的CS

  
基站CS是無線收發單元,是用戶與CSC之間的通信傳輸中繼站,CS與手機之間的無線鏈路采用基于RCR STD-28 Ver.3標準的PHS技術。基站由基站控制器接口、自適應陣列控制部分、自適應陣列DSP處理調制解調部分、發射機陣列、接收機陣列、天線開關和天線陣列組成。目前中興通訊ZXPCS系統提供20mW200mW500mW室內、室外、增強型、智能型基站,可滿足不同特性化組網需求。
  
移動終端PS包含基于PCMCIA接口的數據適配器和移動手機。手機具有通話時間和待機時間長、重量輕等特點,在網絡支持前提下,可支持語音信箱、短消息業務、手機上網業務和手機之間的直接對講功能,數據適配器配合筆記本電腦等數據終端設備可實現基于無線市話系統PHS的數據接入服務。
  
需要說明的是,煤礦井下是高危場所,設備的使用需要進行防爆處理。ZXPCS產品井下部分系統已經完全通過國家防爆安全認證MA(煤安)認證,可以放心在井下使用。目前防爆PCS系統井下基站控制器KTW17和基站KTW15采用隔爆外殼的防爆形式。在這種防爆形式中,將能夠引起爆炸的電氣設備元件封閉在一個外殼內,該外殼能承受內部爆炸性混合物的爆炸壓力而不受損壞,或阻止內部火焰通過殼內任何接合面及各結構開口向外部爆炸性環境傳播。中興防爆PCS系統終端KTW16產品采用本質安全型防爆方式,在這種防護形式中,所有電路的設計均作到:符合設計規范而電氣地和機械地、或在規定的故障條件下所產生的任何火花或熱效應均不能引起規定的爆炸混合物引燃。此外整個井下防爆系統還包含KDW56礦用基站控制器電源箱和KLT13礦用無線基站線路延伸器等。


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3

 

 

 

三、行業應用
  
中興通訊防爆PCS系統是建立在中興通訊電信級ZXPCS系統上的專網通訊產品。目前中國電信和中國網通在全國300余個地市都已建設了PHS通信網絡,整體網絡容量突破9000萬線,用戶數量達到7000萬線。中興通訊、UT斯達康、青島朗訊是主要的三家設備提供商。而且在短短幾年時間,ZXPCS系統就獲得了國內大量的市場份額,網絡覆蓋全國24個省133個地市,容量達到4500萬線,并相繼在廣州、上海、南京、天津等大城市開通建設,為各地的電信公司提供了優良的網絡性能,創造了良好的經濟和社會效益。由此可見ZXPCS系統已經發展的相當成熟穩定了,決心進一步滿足專網市場的需求。設備系統小型化之后,ZXPCS系統可以為企事業單位、會展中心、金融中心、石化、冶金和醫療等集團用戶提供無線用戶小交換機功能。系統可提供所覆蓋工作區域內的移動服務,工作人員不必擔心離開辦公桌而無法接聽電話。無線用戶小交換機安裝方便,免除了布線工程的投資,工作地點改變無需更改分機號碼,因而也無需重新布線。


   ZXPCS

 


四、 方案優勢
1
、公司整體實力支撐:
  
中興通訊作為中國通信設備制造業的開拓者、中國綜合性的電信設備及服務提供商和中國最大通信設備上市公司,擁有無線產品、網絡產品、終端產品三大產品系列,向全球用戶提供多種通信網綜合解決方案。另外,中興通訊在北京、上海、南京、深圳、西安、韓國、歐洲、美國設立的研發機構,投入了大量高素質的人才從事新產品的研發和新技術的研究,以強大的研發能力定制最符合客戶要求的產品,并能迅速實現產品的商用化。

2
PCS產品廣泛商用,成熟可靠:
  
截至20062月,中興通訊的無線設備在全球的應用已經超過了1.5億線,PHS應用超過4500萬線,廣泛應用于中國電信、網通等大運營商網絡,這足以說明其商用的穩定性。

3
、綜合方案提供能力:
  
對于煤炭行業通信需求,中興通訊不僅可以提供成熟、穩定的系統側設備,還可以提供豐富、靈活的各種終端手機產品,供用戶自由選擇;同時,中興通訊豐富、成熟的業務產品,也為煤炭企業的特殊業務定制了更多的可選擇性,更貼近用戶的需求。
  
可以說,中興通訊是業界唯一一家完全以自主開發的全系列產品組網的設備商,可以為煤炭企業提供一攬子的綜合解決方案。

4
、為煤礦定制的專用安全產品:
  
中興PCS產品已經通過國家煤炭安全MA認證,中興通訊的防暴PCS系統滿足特殊行業中使用的安全要求,可以安全地服務于全國的煤炭企業井下無線通信系統建設。

5
、強大售后保障體系:
  
中興通訊全球客戶支持中心采用7X24小時工作制全天候為客戶提供中興通訊設備售后技術支持和服務工作。中興通訊客戶支持中心擁有9個子中心、多個設立于研發基地的實驗室,和一支訓練有素的技術支持工程師團隊遍布全國各地辦事處和研究所;擁有完善的技術問題解決方案庫和先進的模擬實驗室環境,能夠在全球范圍內快速有效地調度和使用技術資源。針對PHS設備,中興通訊上海研究所有超過50人的售后服務專家團隊,以及遍布全國25個省市辦事處的300多人現場支持工程師,能夠及時地為客戶提供技術支持和服務,保障設備安全穩定運行。

系統可提供豐富的業務,包括:
1
、支持定位業務:位置服務(LBS--Location Based Service)又稱定位服務,是通過無線網絡獲取移動終端用戶的位置信息(經緯度坐標),在電子地圖平臺的支持下,為用戶提供相應服務的一種增值業務。在煤礦井下的應用,可以實現的功能包含:
1)通過基于GIS技術的地理信息實時顯示、查詢井下情況:確定任一時間井下或某個地點的人數,井下人員定位以及人員的名單,方便調度中心可快速正確的電話聯系該人員,這實質上也實現了利用定位業務實現考勤管理的功能;確定每個人在井下任一時間的活動軌跡;查詢有關人員在任一地點的到/離時間和總工作時間等等一系列信息,可以督促和落實重要巡查人員(如瓦斯檢測人員、溫度檢測人員、排風人員等)是否按時、到點的進行各項數據的測試和處理,從根本上盡量杜絕因人為因素而造成的相關事故;可實現多點共享,供多個領導同時在不同地點查看;
2)一旦發生各類事故,能立即查出有多少人遇險,遇險人員的所處位置和名單。
2
、支持短消息業務:包括盲區呼業務、工單管理業務和井下設備狀態監控和自動控制業務:
1)當用戶關機或不在服務區時,未接來電號碼存儲在短消息中心。用戶重新位置更新時,未接來電號碼以短消息或語音的方式通知用戶;
2)中興防爆PCS短信平臺提供標準SMPP協議接口,可以和后臺的工單管理服務器通過SMPP協議連接,實現利用短信方式如群發功能實現工單發送、接收和確認;
3)利用短信實現部分井下設備的狀態數據監控和設備自動控制。井下需要監控和自動控制的設備增加PHS無線接口,通過短信方式和短信中心連接,短信中心通過SMPP接口和后臺的數據采集服務器以及控制臺連接,從而實現數據的定時采集以及人工遠程控制。
3
、支持和固定電話捆綁:實現一號雙機,即廣域雙振鈴業務。
4
、支持數據業務:目前支持基于PIAFS協議的數據業務,可支持32kbps64kbps的數據接入服務。
5
、主叫號碼顯示
6
、可視電話業務
7
、特殊補充業務:遇忙呼叫轉移、無應答呼叫轉移、無條件呼叫轉移、呼出限制、呼叫等待、呼叫保持等。
8
、惡意呼叫
9
、無線CENTRX(虛擬用戶交換機業務)
10
、區域漫游限制:可以對地區級和PA級進行限制漫游。
11
、緊急呼叫業務
12
、智能業務(預付費、一號通、親情號碼、分時分區等)
13
、有線無線一體化解決方案。
  
目前系統應用的行業案例已有天津大港油田企業網、長春一汽企業網、湖北十堰生產基地企業網等。
)業務提供層:
  
業務提供層是網絡中最復雜的組網部分,包括短消息中心、智能網系統、定位系統、HLR后臺系統、無線側和網絡側后臺網管中心(OMC-ROMC-S)和現有應用服務器(外部SME)等。該層是多業務實體的集合,是用戶業務的服務源。短消息中心SMC通過No.7號信令方式與IGW互聯,通過SMPP代理與所有內部外部短消息實體SME互聯,SMC也包含其操作維護中心。智能網協議是基于CAMEL II的,系統平臺包括SIUSCPSCEPSMP(帶SMAP)和VC等網元,具有良好的拓展性,提供目標網方式和疊加式方式,提供對全網進行智能網建設的解決方案。定位系統平臺和短信中心以點對點協議SMPP通信,通過No.7方式與iCSC或者CSC相連。HLR后臺系統由HLR數據庫服務器、MAP處理機及其后臺維護服務器組成,邏輯上的構成情況如圖所示,物理上常常把HLR前臺部分與IGW合在同一機架。網管中心OMC-S主要負責管理IGW的操作維護和話單轉換傳送分揀任務,OMC-R負責iCSCCSC的操作維護。SME一般在煤炭行業中主要包括語音信箱VM、工單管理Server、定位業務平臺等。HLRSMCSCPOMC-SOMC-R對應五個以太網子網,分別由五臺ZXR10路由器劃分隔離,并上聯到ZXR10交換機,與IGWiCSCCSC進行TCP/IP連接。計費中心Billing Center通過防火墻與ZXR10交換機互聯,對SMCOMC-S中的短信、語音話單進行提取處理,對SCP中的用戶智能業務話單進行提取處理。 
)核心控制層:
  
主要設備為互連互通網關IGW,為網絡提供統一的業務控制平臺,完成話路接續和呼叫控制,實現PS手機在網絡內部無線切換控制、系統與外部網絡的MAP信令協議處理、網絡的互連互通、以及與業務提供層之間的協議處理和連接。IGW采用模塊化結構設計,具有良好的可擴展性,其呼叫處理能力為2700K,提供2400 E1電路中繼、640條信令鏈路。同時大量應用新技術,具有64K×64K中心交換網和16K×16K外圍交換網模塊,可提供SDH接口,節省綜合投資。核心控制層另外主要的設備是歸屬位置寄存器HLR/AUC,作為中央數據處理中心,主要完成用戶數據的處理,提供到交換中心、業務處理中心接口和協議處理功能,為系統提供用戶的相關信息,包括用戶基本業務簽約信息、補充業務簽約信息和用戶的位置信息等內容,并且提供了用戶安全管理功能。HLR系統可以下聯多個IGW,以共用同一HLR數據庫。HLR的系統容量是120萬用戶,對于擴容也非常簡便易行,七號鏈路處理能力為單模塊48條、多模塊192條,系統消息丟失概率P≤10-7,信息檢索時延≤1000ms95%概率),登記時延≤2000ms95%概率)。

中興通訊股份有限公司
 

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